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新材料技术,高分子材料

本发明属于二维材料制备领域，并具体公开了一种均匀高应变的二维二硫化钼材料及其制备方法，其包括如下步骤：在600℃以上的反应温度下，以二维二碲化钼作为前驱体，使其与硫化氢之间进行可控的碲元素和硫元素替换，从而得到均匀高应变的二维二硫化钼，完成二维二硫化钼材料的制备。本发明采用元素替换的方法，将二维二碲化钼转换成二维二硫化钼的同时使其保持高应变状态，方法简单且可控性强，能实现大规模制备，而且产生的应变均匀且大范围可调；得到的二维二硫化钼材料在新型光电子器件以及催化领域具有巨大的应用前景，而施加应变能在很大程度上调节其物理化学性质。

本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点： 1.本发明以具有相同晶体结构的二维二碲化钼为基础，通过其与硫化氢气体之间的硫碲元素替换，可控地转换成具有均匀高应变的二维二硫化钼，方法简单、可控性强，易于实现大规模制备，并能实现高度均匀的应变，得到的二维二硫化钼在新型光电子器件以及催化领域具有巨大的应用前景，而施加应变能在很大程度上调节其物理化学性质。 2.本发明中产生的应变大小能通过简单的温度调节(600℃～800℃)进行大范围调节，得到的二维二硫化钼产生的应变能高达10％，此时二硫化钼的能带带隙减少1电子伏特以上，且可通过反应温度连续地调节应变大小至***％。 3.本发明采用气态源硫化氢作为反应源，增强了反应的可控性和均匀性。 4.本发明方法可在任何稳定的衬底上实施，在实验应用方面具有较强的普适性；进一步优选在氧化硅衬底或氧化铪衬底上进行制备，易于实现器件集成。 5.本发明方法可拓展到其它二维过渡金属硫族化合物上，在利用应变调制二维二硫化钼性能方面具有较大的应用前景。

翟天佑:华中科技大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，材料成形与模具技术国家重点实验室副主任，国家杰出青年科学基金获得者（2018年），万人计划科技创新领军人才（2019年），科技部中青年科技创新领军人才（2018年），湖北省创新群体负责人（2019年），国家优秀青年科学基金获得者（2013年，结题优秀），全球高被引科学家（2015, 2018-2021年），英国材料、矿物与矿业学会会士 （2022年），英国皇家化学会会士（2017年），国家海外高层次青年人才（2012年），曾获国家自然科学二等奖获得者（5/5, 2014年），中国化学会青年化学奖获得者（2014年）和湖北青年五四奖章（2019年）等。 其他成员：刘开朗;;李会巧